使用LabVIEW和PXI定位飛行過程中飛機的噪聲源

　　測量系統(tǒng)

　　我們選用了NI PXI系統(tǒng)及大量的模塊來達到緊湊系統(tǒng)的要求。我們的系統(tǒng)包含了一個嵌入式控制器和一個NI 8260， 一個4驅動、可插入機箱型、高速數(shù)據(jù)儲存模塊。LabVIEW、NI視覺開發(fā)模塊和NI聲音與振動測量套件為我們的方案開發(fā)提供了有效的工具。我們的系統(tǒng)能進行快速設置、數(shù)據(jù)記錄、實時監(jiān)測和數(shù)據(jù)瀏覽。我們將其裝載在移動平臺上以獲得更好的便攜性。

　　NI PXI-4498動態(tài)信號采集模塊通過集成電路式壓電(IEPE)調理為麥克風提供電能，并能夠同時采集高分辨率的數(shù)據(jù)。由于每個模塊可以處理16個通道，7個模塊可以同時對112個通道進行采樣，并且還具備了進一步擴展的空間。

　　NI PXI-1428圖像采集模塊可以利用線掃描攝像機進行線掃描數(shù)字成像。我們使用NI視覺開發(fā)模塊開發(fā)的應用程序將自動處理這些被采集的圖像。此外，NI PXI-6682H定時和同步模塊可以通過GPS進行同步來對數(shù)據(jù)進行時間標識，并能對飛機中的噪音和地面上的噪音進行協(xié)調處理。

　　圖4：我們將PXI測量系統(tǒng)放在一個平板車上，從而使得系統(tǒng)能夠更加接近麥克風陣列。

　　圖5：MU-300 Diamond商務機

　　我們于2010年11月16日至18日在北海道大樹航空航天研究所進行了飛行測試。MU-300商務機進行了一系列重復實驗來模擬不同飛行高度和速度下的起飛和降落，而我們則同時在地面和飛機內進行測量工作。圖6展示了飛機在降落設置時1000Hz和2000Hz的噪聲定位圖結果。對于1000Hz噪聲，我們確定了更高振幅(紅色表示)的噪聲源是在主起落架附近，靠近襟翼的外邊緣和發(fā)動機噴管的地方。對于2000Hz噪聲，我們發(fā)現(xiàn)噪聲源靠近發(fā)動機噴管，主起落架和前起落架，但不會出現(xiàn)在襟翼的外邊緣處。通過這個測試，我們展示了對飛行中飛機的多個噪聲源進行定位的技術。

　　我們會繼續(xù)提高我們噪聲源定位技術的精確度，并開發(fā)更深入的噪聲源屬性評估，如噪聲光譜。

　　圖6：顯示飛機處于降落設置(放下襟翼，放下起落架，發(fā)動機怠速，高度60米，飛行速度60米/秒，水平飛行)時，在1000Hz和2000Hz時的噪聲源